Question

10．鉻的化合物有廣泛應(yīng)用．根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，含CrO₄^2-的廢水要經(jīng)化學(xué)處理，使其濃度降至5.0×10^-7mol•L^-1以下才能排放．
（1）含CrO₄^2-的廢水處理通常有以下兩種方法．
①沉淀法：先加入可溶性鋇鹽生成BaCrO₄沉淀[K_sp（BaCrO₄）=1.2×10^-12]，再加入可溶性硫酸鹽處理多余的Ba²⁺．衛(wèi)視廢水處理后CrO₄^2-濃度達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，則加入可溶性鋇鹽后的廢水中應(yīng)使Ba²⁺的濃度不小于2.4×10^-4 mol•L^-1．
②還原法：CrO${\;}_{4}^{2-}$$→_{轉(zhuǎn)化}^{H+}$Cr₂O${\;}_{7}^{2-}$$→_{還原}^{Fe_{2}+}$Cr³⁺$→_{沉淀}^{OH-}$Cr（OH）₃．
若1L廢水中含鉻元素的質(zhì)量為28.6g，酸化時(shí)CrO₄^2-有$\frac{10}{11}$轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，CrO₄^2-轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-的離子方程式為2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O；酸化后所得溶液中c（Cr₂O₇^2-）=0.25mol•L^-1．
（2）將KCl和CrCl₃兩種固體混合物共熔制得化合物X．通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)確定X的組成：
I．取ag化合物X，先將X中Cr元素全部氧化成Cr₂O₇^2-，再配成500.00mL溶液；
II．毎次量取25.00mL該溶液，然后用0.4000mol•L^-1的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表；

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 實(shí)驗(yàn)序號(hào)	（NH4）2Fe（SO4）2溶液體積讀數(shù)/mL
	滴定前	滴定后
第一次	0.30	15.31
第二次	0.20	15.19

另取ag化合物X，配成溶液，加入過(guò)量的AgNO₃溶液，可得25.83gAgCl沉淀．通過(guò)計(jì)算確定化合物X的化學(xué)式（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）．K₃Cr₂Cl₉．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)沉淀溶解平衡CrO₄^2-+Ba²⁺?BaCrO₄及K_sp（BaCrO₄）=C（CrO₄^2-）×C（Ba²⁺）=1.2×10^-10，可得C（Ba²⁺）；
②酸化時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為CrO₄^2-和H⁺反應(yīng)生成Cr₂O₇^2-和H₂O；根據(jù)守恒列關(guān)系式2Cr～2CrO₄^2-～Cr₂O₇^2-，列式計(jì)算得n（Cr₂O₇^2-）和n（CrO₄^2-）_剩余，進(jìn)而求出酸化后所得溶液中c（Cr₂O₇^2-）；
（2）通過(guò)計(jì)算n（K⁺）：n（Cr³⁺）：n（Cl^-）的物質(zhì)的量之比，來(lái)確定化合物X的化學(xué)式．

解答 解：（1）①CrO₄^2-+Ba²⁺?BaCrO₄
5.0×10^-7mol•L^-1 C（Ba²⁺）
K_sp（BaCrO₄）=C（CrO₄^2-）×C（Ba²⁺）=5.0×10^-7×C（Ba²⁺）=1.2×10^-10，
C（Ba²⁺）=2.4×10^-4mol/L
故答案為：2.4×10^-4；
②酸化時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為CrO₄^2-和H⁺反應(yīng)生成Cr₂O₇^2-和H₂O，故離子方程式為2CrO₄^2-+2H⁺?Cr₂O₇^2-+H₂O；若1L酸化后所得溶液中含鉻元素的質(zhì)量為28.6g，CrO₄^2-有$\frac{10}{11}$轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，說(shuō)明鉻元素有$\frac{10}{11}$轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-
根據(jù)守恒列關(guān)系式：2Cr～2CrO₄^2-～Cr₂O₇^2-
                               2                        1
                       $\frac{28.6×\frac{10}{11}}{52}$mol     n（Cr₂O₇^2-）
則n（Cr₂O₇^2-）=0.25mol，n（CrO₄^2-）_剩余=0.05mol；
則①酸化后所得溶液中c（Cr₂O₇^2-）=$\frac{n}{V}$=0.25mol•L^-1；
故答案為：0.25mol•L^-1；
（2）第一次（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液體積為（15.31-0.30）mL=15.01mL
第二次（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液體積為（15.19-0.20）mL=14.99mL
滴加（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液平均體積為15.00mL
則n（Fe³⁺）=$\frac{15.00×1{0}^{-3}L×0.4000mol/L×500mL}{25mL}$=0.1200mol
Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+12H⁺=2Cr³⁺+6Fe²⁺+7H₂O
               6                   2
              0.1200        0.0400mol，則agX中Cr元素n（Cr³⁺）=0.0400mol，
agX中Cl元素n（Cl^-）=$\frac{25.83g}{143.5g/mol}$=0.1800mol，
根據(jù)電荷守恒n（K⁺）+2n（Cr³⁺）=n（Cl^-），則 n（K⁺）=0.0600mol，
故n（K⁺）：n（Cr³⁺）：n（Cl^-）=0.06000mol：0.04000mol：0.1800mol=3：2：9，故該化合物的化學(xué)式為K₃Cr₂Cl₉，
故答案為：K₃Cr₂Cl₉．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了溶度的計(jì)算，方程式的書(shū)寫(xiě)，物質(zhì)化學(xué)式的確定，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生分析問(wèn)題，解決問(wèn)題能力和計(jì)算能力．